查看原文
其他

【景观生态学】宝儿关于Linkage Mapper的一个织毛衣碎碎念教程:(3)生态“夹点”

宝儿 数读城事 2022-07-17
菌菌碎碎念:

宝儿姐的文章基本算是完成了,大概加上这篇一共四篇吧。感谢宝儿姐的努力!

然后,我觉得我写东西的时候废话已经够多了==没想到啊,这个宝啊,比我废话还多啊!!!



回顾下之前的文章:01数据准备
◐ 源地筛选◐ 阻力面构建以上内容在之前这篇文章中:



【景观生态学】宝儿边织毛衣边碎碎念式教程—关于Linkage Mapper的一个教程:(1)数据准备



02Linkage Mapper工具箱Linkage Mapper使用核心栖息地矢量图斑和阻力栅格来绘制核心区域之间的最低成本联系
03操作教程(部分)◐ 数据准备(没错又一次数据准备)
◐ Linkage Pathways Tool

以上内容在之前这篇文章中:

【景观生态学】儿关于Linkage Mapper的一个织毛衣碎碎念教程:(2)Linkage Mapper工具箱部分操作流程


接下来就是上一篇没说完的部分啦。


◐ Additionsl Tools

在运行这一工具时是需要调用软件Circuitscape,来实现运用电路理论提取生态“夹点”和生态“障碍点”。所以在运行之前要确保电脑中已安装好Circuitscape软件。

说到Circuitscape软件,我还是想搬一下软件手册,哈哈哈哈哈(感觉不搬说服不了自己)。Circuitscape程序基于电路理论对不同的景观进行连接建模,该模型利用电荷的随机游特性,将电路理论与运动生态学联系在一起。建模过程中,景观被视为导电的表面,较低阻力被分配到对运动具有渗透性或最能促进生态过程的景观类型中,较高阻力被分配给阻碍生态运动的景观类型中,在整个景观中计算出的有效电阻、电流和电压与生态过程相关联。

在对栅格数据进行分析时,首先需要对不同的景观类型赋值电阻,下图为一简单例子,将三种不同景观类型的电阻分别被分配为有限电阻、零电阻和无限电阻三类,为了将栅格网络转变为电路形式,这里将具有有限电阻的单元转换为节点(灰色),而具有无限电阻的单元(即表示完全屏障、黑色的单元)被丢弃,相邻节点通过电阻连接,具有零电阻(白色)的相邻单元被合并成单个节点,然后通过电阻与零电阻周围的所有节点相连。通过此过程,图中的16个栅格单元被表示为具有13个节点和18个电阻的电路图。(啊~~~好绕!Tips:手册中有分解讲解。。。你懂的)

图3-1|栅格数据电路表达示意图

◐ 生态“夹点”

首先运行大家一直都心心念念的生态“夹点”叭!!!生态“夹点”在Pinchpoint Mapper工具中运行。Pinchpoint Mapper工具是在已有廊道基础上,通过调用 Circuitscape 程序在最小成本通道中识别“夹点”(又称瓶颈),用以优先考虑保护这些对研究区连接性具有重要作用的区域。其中 Circuitscape 电路分析是通过获得源地间电流流动,来确定重要的替代路径和“夹点”区域;Pinchpoint Mapper 可以将最小成本通道与电路理论相结合,其结果将最有效运动路径与关键“夹点”区域进行显示。具体的原理还是那句话:去看手册吧吧吧!!!呐~~下图就是手册里的原理图!好看吧!好看吧!!!(阿菌注:也没有很好看吧==)

图3-2|手册中生态“夹点”的示意图

然而(咳咳,宝儿姐又开始碎碎念了),很多人在运行中采用默认的“All-to-one”模式,其实还有个“Pairwise”模式,在工具说明(红色框处)中可看到官方解释(宝氏官方翻译,请包容下哈!):“Pairwise”模式将在所有对(注意:这里是名词哦)源地斑块之间,一次一对,并将结果相加。“All-to-one”模式将一个源地斑块连接到地面,并将电流注入剩余的源地斑块,在所有源地斑块间相互作用。如果你有很多源地斑块选择“All-to-one”模式将会运行的快一些,有关两种模式的信息信息请参阅《Cirecuitscape用户指南》(啊~~~指南真是个好东西!Ilike it!!!)

图3-3|一个截图

但还是看看别人论文里怎么说的哈,说的也太高级了吧!再一次确认自己是个渣渣(哭唧唧)(请给我配个哭唧唧的表情包,要哭的很大声很伤心的那种,谢谢菌!)👇👇👇👇👇👇👇👇

不过!这位论文的作者真的很棒啊!推荐大家都去看她的论文啊!!!

图3-4|论文节选|来源论文:王慧. 县域生态安全格局关键地段识别研究[D].中国矿业大学,2018.

运行“All-to-one”模式,go!go!go!!!bia 叽!出错了!!!啊啊啊啊啊。。。。不是我,我没有,我不是!怎么就出错了呢???廊道提取不都好好的?好多个宝姐问号????然后带着问号看了下出错的问题“Error:resistance raster cannothave 0 or negative values”,啊?我的阻力值没有0值和负值啊!!!然后菜菜的宝儿姐嘤嘤嘤了好久之后。。。。。去找万能的小酥求救了(大家关于Linkage Mapper的疑难杂症都去找小酥哈,别找我,我渣渣),小酥默默的截图给我,我的数据最小值为-128。。。。(哭的很大声,这是哪里来的?!!!)

图3-5|宝垃圾的错误节选

然后!!!奇迹就发生了!在我和小酥凌晨12点一顿乱操作中也没找到这个-128在哪里。。。。但!机智的宝儿姐就!霸蛮的用了重分类把NoData值改成了NoData之后,事情就看到了转机,-128没了,哈哈哈哈哈哈哈哈哈,真是山重水复疑无路啊~~~,叮~~~~运行起来了!心情极其舒畅啊~~~啦啦啦啦啦啦啦啦啦,也就1个多小时跑完了“All-to-one”模式以及又过了一个多小时跑完了“Pairwise”模式吧!(知足吧!这是Linkage Mapper工具中最快的一个工具了)

图3-6|Pinchpoint Mapper运行成功!鼓掌!

让我们来康康两个模式的运行结果吧吧吧~~~什么?两个结果的最大值是一样的?!!这让我百思不得其解,然后也就反复重新跑了大概四五次吧!!!什么四五次?!!!一次就得三四个小时啊!!!没关系,反正是电脑在跑,我在浪~~~~哈哈哈终于有一天顿悟,数值一样是正常的啊,反正电流都是要遍历所有源地的!害!!!脑子!!!

图3-7|“Pairwise”模式

图3-8|All to one”模式

看了这两个模式结果有看出些啥嘛?讲实话我也没有,首先本来也不会有太多不同,其次阈值的设置也会影响结果,再次!!!极值的空间分布可能会有所不同,但我们也应该端正这些模式没有好与坏,只有适合不适合!!!废话完了,直奔主题看看生态“夹点”分布在哪些区域叭~~~当然也就是提取较高电流密度聚集的区域,还是那句“结合实际情况”提取!!!我就随便断点来咯~~~哈哈哈哈哈(我可真随便)。仔细看下面两张图,两个模式下夹点空间分布还是有区别的哦~~

图3-9|“Pairwise”模式下生态“夹点”区域空间分布

图3-10|“All to one”模式下生态“夹点”区域空间分布

◐ 生态“障碍点”
后面写完了,但菌还没排完~等几天吧~~


分享:Circuitscape安装包、Linakge Mapper工具箱和Linkage Mapper英文手册下载网址:https://circuitscape.org/downloads/

如果不想自己去下载,就接受套路,在后台回复“LM”。


作者|宝   儿

排版|数读菌

校阅|数读菌


那今天就到这里结束啦,欢迎留言讨论。文中的图片文字未经许可不要随便“引用”。

如果可以的话,希望能够转发分享,点个在看并且点个,给个赞赏~~也欢迎规范转载~

也希望大家和我多留言互动啊!(据说这样可以增加我的推送在你的订阅号里出现的概率)

历史文章推荐


【景观生态学】宝儿边织毛衣边碎碎念式教程—关于Linkage Mapper的一个教程:(1)数据准备


双评价教程】01水源涵养功能重要性(教程+数据)


双评价教程】02水土保持功能重要性(教程+数据)


双评价教程】03防风固沙功能重要性(PART1,两种方法教程+数据)


双评价教程】03防风固沙功能重要性(PART2,模型法教程+数据)


双评价教程】03防风固沙功能重要性(PART3,锡盟案例)


【数据分享】2020年度行政区划调整的数据更新与分享(省市县截至2020年12月31日)


需要你的“分享”和“在看”


END>

如需全文转载文章、投稿或者合作

可添加微信

(回复超慢!!!)

(不要添加我问各种问题,我大概率不会的==)

(入群请一定要备注入群)

(添加后会在晚上非工作时间通过,请稍安勿躁)


公众号


微博

▼ 点击阅读原文,使用关键词搜索历史文章

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存